基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，属于公路隧道运营通风技术领域。该系统通过在公路隧道中设置太阳能烟囱，利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气，为隧道中空气流动提供浮升力，提高温差从而强化自然通风；该通风系统整体呈烟囱形状，整个系统贴壁安装在隧道纵向通风井中，通风系统下端与隧道内空气相通，上端与隧道外大气相通；该通风系统的安装倾角为α，便于更好的吸收太阳辐射；通风系统上部面向太阳的部分采用吸光材料构成，下部为吸热板，中间为空气流道；工作时，通风井内的空气会接收被吸热板吸收的太阳能热量，空气热量的增加，会加速其向上排除隧道的趋势，从而达到增强排风的作用。
【专利说明】
基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统
技术领域
[0001]本实用新型属于公路隧道运营通风技术领域，涉及一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统。
【背景技术】
[0002]随着隧道修建数量的不断增加及长度的不断增长，隧道内有害污染物的排除越来越引起工程界的重视，研究隧道通风方式是目前亟待解决的问题。
[0003]目前公路隧道通风分为自然通风和机械通风两大类。自然通风:这种通风方式不设置专门的通风设备，利用洞口间的自然压力差或汽车行使时产生的交通风力，达到通风目的，自然通风这对于节能和节约初投资都是有积极意义的，但受到隧道长度的限制，很难通过自然通风来形成很好的气流组织；同时，自然风力大小和方向是不稳定的，它随着不同地区和季节等因素变化很大，难以作为一种稳定可靠的通风动力，因此自然通风仅用于长度较短及交通量很小的隧道中。所以隧道大多都是釆用机械通风方式。但机械通风方式一般都存在建设费用和运营管理费用高，消耗能源高。机械通风:①纵向式通风，通风效率低，射出的高速风流可能影响正常行车，噪声大，当多台风机同时工作时，若风机的安装距离过近，会产生噪声混合现象。竖井送风式隧道两洞口的污染空气有时还会产生光幕污染现象，影响行车安全。②半横向通风，从理论上讲隧道中心线位置处有一个中性面，而在实际中的交通状态是不断变化的，在隧道中部形成了一个中性带，这一带的通风效果要比别处差，分期实施难。③横向通风，需要设置两个风道，还要设置风井，从而使隧道建筑工程量增大，费用增加；另外，由于受隧道施工断面限制，设在车道板下和吊顶上的送风道和排风道断面小，隧道通风阻力大，通风能耗大，运营管理费用高。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，利用太阳辐射为空气流动提供浮升力，将热能转换为动能，将洞外新鲜空气引入洞内，增加洞内通风换气次数，驱除洞内空气污染物，提高洞内空气品质。
[0005]本实用新型利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气，提高温差从而强化自然通风，避免机械通风方式的建设费用和运营管理费用高问题，实现降低隧道通风能耗的目的。太阳能烟囱工作时的噪声不会太大，隧道内行车的声音足以煙没，因此不会对车内人员造成影响；由于其通风方式不是机械活塞式的，产生的风压头不会太大，不会同机械排风一样可能会对通风机附近物体产生影响;烟囱构造物的体积不大，不需要从新开辟空间安放，同时对通风阻力的影响也比较小;太阳能的巨大优势决定了，该种通风方式的后期运营成本与机械通风相比会大大减小。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，该通风系统整体呈烟囱形状，整个系统贴壁安装在隧道纵向通风井中，通风系统下端与隧道内空气相通，上端与隧道外大气相通;该通风系统的安装倾角为α，便于更好的吸收太阳辐射;通风系统上部面向太阳的部分采用吸光材料构成，下部为吸热板，中间为空气流道;工作时，通风井内的空气会接收被吸热板吸收的太阳能热量，空气热量的增加，会加速其向上排除隧道的趋势，从而达到增强排风的作用。
[0008]进一步，在所述吸热板背部还紧贴设置有隔热板，能够提高吸热板的工作效率。
[0009]进一步，所述通风系统上部面向太阳的部分的吸光材料采用透明玻璃板。
[0010]本实用新型的有益效果在于:本实用新型的技术方案不消耗常规能源，不需要额外的动力装置，节能降耗，安全可靠，简单易行;利用太阳辐射产生温差从而形成浮力，促进隧道内外空气的流动;利用“烟囱效应”的抽吸作用强化自然对流换热，使流动加速，从而改善通风效果。
【附图说明】
[0011]为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明:
[0012]图1为隧道出口横断面示意图；
[0013]图2为隧道出口段纵断面图；
[0014]其中附图标记为:1一隧道出口；2—空气流道;3—吸热板;4一绝热板;5—玻璃。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
[0016]图1为隧道出口I横断面示意图，图2为隧道出口段纵断面图，如图所示，本实用新型通过在公路隧道中设置太阳能烟囱，利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气，为隧道中空气流动提供浮升力，将热能转换为动能，提高温差从而强化自然通风，将洞外新鲜空气引入洞内，增加洞内通风换气次数，驱除洞内空气污染物，提高洞内空气品质;所述太阳能烟囱安装在隧道纵向通风井中，烟囱下端与隧道内空气相通，烟囱上端与隧道外大气相通;所述太阳能烟囱的安装倾角为α，便于更好的吸收太阳辐射;太阳能烟囱上部面向太阳的部分采用吸光材料构成，下部为吸热板3，中间为空气流道2。
[0017]该通风系统整体呈烟囱形状，整个系统贴壁安装在隧道纵向通风井中，通风系统下端与隧道内空气相通，上端与隧道外大气相通;该通风系统的安装倾角为α，便于更好的吸收太阳辐射;通风系统上部面向太阳的部分采用吸光材料构成，下部为吸热板，中间为空气流道;工作时，通风井内的空气会接收被吸热板吸收的太阳能热量，空气热量的增加，会加速其向上排除隧道的趋势，从而达到增强排风的作用。
[0018]在本实施例中，在所述吸热板3背部还紧贴设置有绝热板4，能够提高吸热板的工作效率;所述通风系统上部面向太阳的部分的吸光材料采用透明玻璃板5。
[0019]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，其特征在于:该通风系统整体呈烟囱形状，整个系统贴壁安装在隧道纵向通风井中，通风系统下端与隧道内空气相通，上端与隧道外大气相通;该通风系统的安装倾角为α，便于更好的吸收太阳辐射;通风系统上部面向太阳的部分采用吸光材料构成，下部为吸热板，中间为空气流道;工作时，通风井内的空气会接收被吸热板吸收的太阳能热量，空气热量的增加，会加速其向上排除隧道的趋势，从而达到增强排风的作用。2.根据权利要求1所述的一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，其特征在于:在所述吸热板背部还紧贴设置有隔热板，能够提高吸热板的工作效率。3.根据权利要求1所述的一种基于烟囱效应的公路隧道自然通风系统，其特征在于:所述通风系统上部面向太阳的部分的吸光材料采用透明玻璃板。
【文档编号】E21F1/18GK205638526SQ201620152459
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】邢荣军, 徐湃, 沈亮, 陈豪, 谭家麒
【申请人】重庆交通大学